TRANSDUCER Oleh :

Risa Farrid Christianti, S.T.,M.T.

DEFINISI TRANSDUCER

■ Suatu alat, biasanya alat listrik, elektronik, elektro-

mekanik, elektromagnetik, fotonik atau fotovoltaik yang

mengubah satu jenis energi (atribut fisik) menjadi jenis

energi lain untuk tujuan tertentu, termasuk di dalamnya

pengukuran atau transfer informasi (contoh : sensor

tekan).

■ Piranti listrik atau elektronik yang mengubah energi dari

satu bentuk menjadi bentuk lainnya. Kebanyakan orang,

ketika mereka berpikir tentang transducer, akan berpikikir

khusus pada piranti yg menampilkan transformasi

tertentu untuk mendapatkan atau mengirim informasi,

tetapi sebenarnya, segala sesuatu yang mengubah energi

dapat dianggap sebagai sebuah transducer.

DEFINISI (con’d)

■ Istilah transducer umumnya digunakan dalam 2 penginderaan :

1. Sensor = untuk mendeteksi suatu parameter dalam suatu bentuk

dan melaporkannya dalam bentuk lain (biasanya sinyal analog atau

sinyal digital).

2. Aktuator = kebalikan dari sensor, yaitu mengubah sinyal listrik

menjadi energi non-listrik lainnya.

■ Contoh transducer : pengeras suara, mengubah suatu sinyal listrik

menjadi medan magnetik variabel dan setelah itu diubah menjadi

gelombang-gelombang akustik.

KLASIFIKASI TRANSDUCER 1. Elektromagnetik

2. Elektro-kimia

3. Elektro-mekanik

4. Elektro-akustik

5. Fotoelektrik

6. Elektrostatik

7. Thermoelektrik

8. Radioakustik

1. Elektromagnetik

1. Antenna – mengubah gelombang elektromagnetik menjadi

arus listrik dan sebaliknya.

2. Cathode Ray Tube (CRT) – mengubah sinyal-sinyal listrik

menjadi bentuk visual.

3. Flourescent Lamp, Light bulb – mengubah daya listrik menjadi

cahaya tampak.

4. Magnetic Cartridge, Pick Up (teknologi musik) – mengubah

gerak menjadi bentuk listrik.

5. Fotodetektor atau Fotoresistor (LDR) – mengubah terjadinya

perubahan tingkat cahaya menjadi perubahan resistansi.

6. Tape Head, Sensor Efek Hall - mengubah perubahan medan

magnetik menjadi bentuk listrik.

2. Elektro-kimia

1. pH Probes : mengukur pH sebagai aktivitas dari ion hidrogen di

sekitar gelas tipis melingkar pada ujungnya. pH Probe

menghasilkan tegangan kecil (sekitar 0.06V per satuan pH) yang

diukur dan ditampilkan sebagai satuan pH.

2. Electro-galvanic fuel cell : suatu alat listrik yg digunakan untuk

mengukur konsentrasi gas oksigen pada scuba diving dan

peralatan medis.

3. Elektro-mekanik (Aktuator)

1. Electroactive polymer (EAP) : polymer (material yg mempunyai berat

molekul tinggi) yg bentuknya dimodifikasi ketika ada tegangan yg

diterapkan padanya. Berfungsi sbg aktuator atau sensor.

2. Galvanometer

3. MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) : piranti mekanik kecil

yang dibangun pd suatu chip-chip semikonduktor dan diukur dalam

satuan mikrometer. Diaplikasikan untuk tekanan, suhu, kimia,

sensor vibrasi, reflektor cahaya & saklar.

3. Elektro-mekanik (Aktuator)

4. Rotary motor, linear motor

5. Vibration Powered Generator (Generator yang digerakkan oleh

Vibrasi)

6. Potensiometer yg digunakan untuk mengatur posisi

7. Load Cell : mengubah gaya menjadi sinyal listrik menggunakan

strain gauge

8. Accelerometer

9. Strain Gauge

10. String Potentiometer

11. Air Flow Sensor (sensor aliran udara)

4. Elektro-akustik

■ Geophone - convert a ground movement (displacement) into voltage

■ Gramophone pick-up

■ Hydrophone - converts changes in water pressure into an electrical

form

■ Loudspeaker, earphone - converts changes in electrical signals into

acoustic form

■ Microphone - converts changes in air pressure into an electrical signal

■ Piezoelectric crystal - converts pressure changes into electrical form

(and electrical signals into acoustic/mechanical form)

■ Sonar transponder

■ Tactile transducer

5. Fotoelektrik

■ Laser diode, light-emitting diode - convert electrical power into forms of light

■ Photodiode, photoresistor, phototransistor, photomultiplier tube - converts changing light levels into electrical form

6. Elektrostatik

■ Elektrometer :

an electrical instrument for measuring electric charge or

electrical potential difference.

7. Thermoelektrik

■ RTD Resistance Temperature Detector

■ Thermocouple

■ Peltier cooler

■ Thermistor (includes PTC resistor and NTC resistor)

8. Radio-akustik

■ Geiger-Müller tube used for

measuring radioactivity.

■ Receiver (radio)

BEBERAPA TRANSDUCER YANG TERSEDIA SECARA KOMERSIAL

PEMILIHAN TRANSDUCER

■ Besaran fisis apa yang akan diukur?

Solusi : tentukan jenis dan rangkuman pengukuran.

■ Prinsip transducer mana yang paling baik digunakan

untuk mengukur besaran ini?

Solusi : ketahui apakah karakteristik masukan &

keluaran dari transducer sepadan/sesuai dgn sistem

pencatatan atau pengukurannya.

■ Berapa ketelitian yang diinginkan pada pengukuran

ini?

Solusi : ketelitian ditentukan oleh beberapa faktor.

PEMILIHAN TRANSDUCER

Faktor-faktor yang mempengaruhi ketelitian :

1. Parameter dasar transducer : jenis & rangkuman pengukuran,

sensitivitas, eksitasi.

2. Kondisi fisik : sambungan2 mekanis & elektris, perlengkapan2

pemasaran, tahanan korosi.

3. Kondisi sekeliling : efek ketidaklinieran, efek histerisis, respons

frekuensi, resolusi.

4. Kondisi lingkungan : efek suhu, percepatan, goncangan & getaran.

5. Kesesuaian peralatan yg disertakan : perlengkapan kesetimbangan

nol, toleransi sensitivitas, penyesuaian impedansi, tahanan isolasi.

PEMILIHAN TRANSDUCER

■ Kesalahan pengukuran di dalam sistem yg diaktifkan oleh transducer

dapat diperkecil agar berada dalam rangkuman ketelitian yg diinginkan

melalui teknik2 berikut :

1. menggunakan sistem kalibrasi pada tempatnya beserta koreksi dalam

reduksi data.

2. secara simultan memonitor lingkungan dan mengoreksi data secara

tepat.

3. Mengontrol lingkungan secara buatan guna memperkecil kesalahan2 yg

mungkin.

TO BE CONTINUED TM_11